JPS5931554B2

JPS5931554B2 - 低品位石炭類の液化法

Info

Publication number: JPS5931554B2
Application number: JP6281776A
Authority: JP
Inventors: 敬夫中子; 静夫横田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1976-05-28
Filing date: 1976-05-28
Publication date: 1984-08-02
Also published as: JPS52145409A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は低品位石炭類の液化法、さらに詳しくは１２石
炭類を高温、高圧下に液化反応に付して液化生成物を得
る、いわゆる液化法において、酸素含有量１５％（水分
、灰分以外のもの（ｍ、ａ、ｆ、）の重量に基づく
重量％、以下同じ）以上の低品位石炭を主原料炭とする
場合に、該主原料炭に対して一定の割合で酸素含有量３
％以上１５％未満の高品位石炭を混合することにより、
反応工程における溶媒バランス、すなわち、原料炭粉砕
物スラリー調製に必要な溶媒量と反応混合物から回収さ
れる該溶媒として適した沸点範囲を有する液体成分量の
バランスを改善し、別途、スラリー調製用溶媒を加える
ことなく、回収した液体成分を循環使用して連続的に液
化することが可能な低品位石炭類の液化法に関する。

従来、瀝青炭、褐炭、亜炭、リグナイト、ビート、その
他の低品位化石燃料のような石炭類を高温、高圧下に液
化する方法が知られているが、それら従来法は、一般に
、石炭類の粉砕物、約１５０°Ｃ以上（常圧換算、以下
同じ）の沸点を有する炭化水素などの溶媒および所望に
より鉄−硫黄系触媒などの適当な触媒（石炭類中の灰分
が触媒能を有するので触媒の添加は必須でない）を混和
したスラリーを予熱器に通して予熱し、所望により、そ
の予熱前後（好ましくは前）に還元性ガスを添加し、そ
の予熱されたスラリーと還元性ガスの混合物を反応器に
て高温、高圧下（例えば、３００〜５００℃、５０〜７
００気圧）で液化反応に付し、ついで得られた反応混合
物を、気体、液体、固体に分離している。

そして、通常、分離された液体成分中、適当な沸点範囲
（例えば、沸点１５０〜５００℃）のものを回収し、石
炭類粉砕物のスラリー調製用溶媒として循環使用してお
り、原料炭として瀝青炭のような比較的酸素含有量の低
い高品位石炭を用いる場合には、溶媒として適当な沸点
範囲の液体成分の回収量がスラリー調製に必要な量より
多く、溶媒バランスを保つことができ、これを循環使用
することにより、別途、溶媒を添加せずとも連続的に液
化を行なうことが可能である。

しかしながら、原料炭として褐炭、リグナイト、ビート
などのような酸素含有量の高い低品位石炭を用いる場合
には、反応の過程で軟質化あるいは重質化して失なわれ
る溶媒の量が多く、溶媒として適当な沸点範囲の液体成
分の回収量がスラリー調製に必要な量よりも少なく、溶
媒バランスが保てず、スラリー調製に必要な溶媒を別途
添加しない限り、連続的に液化を行なうことは不可能で
ある。

このような事情にかんがみ、本発明者らは低品位炭を原
料炭として用いる石炭類の液化法において、溶媒バラン
スを保ち、別途、溶媒を添加せずとも連続的に液化を行
なえる方法を見出すべく種種検討した結果、高品位炭の
液化においては、溶媒として適当な沸点範囲を有する液
体成分の回収量がスラリー調製に必要な量より多く、余
剰することに着目し、低品位炭と高品位炭を一定の割合
で混合して反応させた場合に、各々、単独で反応させた
場合と同等の反応が起るとすれば、溶媒バランスが保て
、低品位炭を主原料炭として用いても、別途、溶媒を添
加することなく連続的に液化を行ないうると考え、本発
明を完成するにいたった。

すなわち、本発明は、石炭類の液化法において、原料炭
として酸素含有量１５％以上の石炭類及び該石炭類に対
して重量比０．１倍以上の酸素含有量３％以上１．５％
未満の石炭類を混合してなる混合炭を用いることを特徴
とする低品位石炭類の液化法を提供するものであり、本
発明の方法によれば、酸素含有量の高い低品位石炭類を
主原料炭として用いても、溶媒バランスが保たれ、別途
スラリー調製に必要な溶媒を添加することなく、回収さ
れた液体成分を循環使用して連続的に液化を行なうこと
が可能である。

しかして、本発明方法においては、酸素含有量１５％以
上の低品位石炭類、例えば、褐炭、リグナイト、ビート
などに対して、重量比０．１倍、好ましくは、０．１〜
２倍の酸素含有量３％以上１５％未満の高品位石炭類、
例えば、瀝青炭を混合した、好ましくは、水分含有量１
０％以下の混合炭を原料炭として用い、１００メツシユ
より細かく、好ましくは、２００メツシユより細かく粉
砕し、従来法と同様にスラリー化、予熱、液化反応に付
し、反応混合物から沸点１５０〜５００℃、好ましくは
１８０〜４８０℃の液体成分を回収し、スラリー化に循
環使用する。

次に、添付の図面を用いて本発明の方法をさらに詳しく
説明する。

図面は、本発明方法の一具体例を示す模式的なフローシ
ートである。

まず、２００メツシユより細かい粒度に粉砕した水分１
０％以下の褐炭に対し、重量比０．１〜２倍の割合でほ
ぼ同等の粒度および水分の瀝青炭を混合し、所望により
全原料炭（ｍ、ａ、ｆ、換算）に対して約１．５％程度
の鉄−硫黄系触媒を加え、スラリータンク１中で、全原
料炭に対して重量比約３倍の蒸留塔８から回収される沸
点１５０〜５００℃の炭化水素質油と共に混合攪拌して
スラリーを調製する。

このスラリーをスラリーポンプ２にて予熱器３に送る。

このさい、スラリーに必要に応じて水素ガス、水素およ
び一酸化炭素の混合ガス、水素、二酸化炭素および水蒸
気の混合ガスあるいは一酸化炭素および水蒸気の混合ガ
スのような還元性ガスをふき込む。

予熱器３で約３００〜５００℃に予熱されたスラリーと
還元性ガスの混合物は温度約３００〜５００°Ｃ１圧力
約５０〜７００気圧に保持された反応器４の下部から反
応器内に導入され、液化反応に付される。

反応混合物は反応器４の上部から流出し、気液分離器５
に導かれ、こ＼で生成気体および残余の還元性ガスが分
離され、さらに、液体分および固体分の混合物は減圧弁
でフラッシュされて固液分離器７に導かれ、軽質油は該
分離器７の上部から、まだ、中質油および重質油成分は
下部から取出され、中質油、重質油成分は蒸留塔８でさ
らに分留される。

蒸留塔８で分留される沸点１５０〜５００℃の範囲の炭
化水素質油はスラリータンク１に循環されて再使用され
る。

固液分離器７に残った固体分は引抜かれ、てきぎ、処理
される。

蒸留塔８から回収される沸点１５０〜５００°Ｃの範囲
の炭化水素質油はスラリー調製に必要な量とバランスが
保たれており、別途、かかる油をスラリータンク１に加
えることなく、連続的に液化が行なえる。

本発明における液化法としては、高温、高圧下に高活性
の触媒、例えば、コバルト−モリブデン系触媒の存在下
、水素ガスを添加して石炭類を高度に水素添加分解する
方法および比較的低活性の触媒、例えば、鉄系触媒の存
在下もしくは無触媒下に水素ガスを添加して比較的軽度
の水素添加分解する方法のみならず、特に、水素ガスを
添加せず、あるいは少量の水素ガスの存在下、アントラ
セン油等の芳香族性に富んだ水素供与性溶媒（ハイドロ
ジエン・ドナー・ソルベント）を用いて高温、高圧下に
液化反応を行彦わせる方法を含み、本発明の方法は、こ
れらすべての石炭類の液化法に適用でき、本明細書にお
いて用いる「液化反応」なる語はこれら全ての反応に関
して用いられるものである。

以上のごとく、本発明によれば、低品位炭に一定の割合
で高品位炭を混合することにより、液化反応工程におけ
る溶媒バランスが改善され、別途、スラリー調製に溶媒
を加えることなく、回収溶媒のみで低品位炭の液化を連
続的に行なうことができる。

つぎに、比較例および実施例をあげて本発明をさらに詳
しく説明する。

比較例１低品位石炭のみを用いだ液化原料乾燥褐炭の組成重量％Ｃ６０，
８ ■４．０ＮＯ１２０２４，８ＳＯ，３Ｆｅ
Ｏ，３１灰
分（無水物に対し）４．９Ｈ２Ｏ６，０揮発分（無水物に対し）５１．５この組成
を有する乾燥褐炭（密度１．４４）に、１．５％（ｍ、
ａ、ｆ、換算、以下同じ）の鉄系触媒を加え、該褐炭１
００部（重量部、以下同じ）に対して３００部の沸点１
８０〜４８０℃の炭化水素質油と混合してスラリーを調
製し、４３０℃。

１５０気圧、スラリーの空間速度０．７５ｈｒ’で液化
反応を行った。

その結果、溶媒として適した沸点１８０〜４８０℃の液
体成分の回収量は２９３．５部であり、スラリー調製に
必要な溶媒量よりも６．５部不足した。

比較例２高品位炭のみを用いだ液化原料乾燥瀝青炭の組成重量％Ｃ６５，
ＩＨ４，ＯＮ１
，４０１０．５８４．
１灰分１１．９Ｈ２０３，
０この乾燥瀝青炭を用い、前記比較例１と同様な条件で液
化反応を行った。

その結果、溶媒として適した沸点１８０〜４８０℃の液
体成分の回収量は３２５．２部であり、スラリー調製に
必要な溶媒量より２５．２部過剰となった。

実施例１低品位炭と高品位炭の混合炭を用いだ液化前記比較例１
の褐炭３．５重量部に対し、前記比較例２の瀝青炭１重
量部を混合し、前記比較例１と同様な条件で液化反応を
行った。

その結果、溶媒として適した沸点１８０〜４８０°Ｃの
液体成分の回収量は３００．１部であり、スラリー調製
に必要な溶媒量とほぼ同等で、溶媒バランスが保て、連
続的な液化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法の一具体例を示す模式的なフローシー
トである。図面中の符号は次のものを意味する。１・・・・・・スラリータンク、３・・・・・・予熱器
、４・・・・・・反応器、８蒸留塔。

Claims

【特許請求の範囲】１石炭類の液化法において、原料炭として酸素含有量
１５％（水分、灰分以外のものの重量に基づく重量％、
以下同じ）以上の石炭類および該石炭類に対して重量比
０．１倍以上の酸素含有量３％以上１５％未満の石炭類
を混合してなる混合炭を用いることを特徴とする低品位
石炭類の液化法。２酸素含有量１５％以上の石炭類に対して重量比０．
１〜２倍の酸素含有量３％以上１５％未満の石炭類を混
合する特許請求の範囲第１項の液化法。３酸素含有量１５％以上の石炭類が褐炭で、酸素含有
量３％以上１５％未満の石炭類が瀝青炭である特許請求
の範囲第１項または第２項の液化法。